DE102007002308A1 - Method for producing a grid electrode for a lead-acid battery - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Gitterelektrode für einen Bleiakkumulator insbesondere für eine Starterbatterie zum Starten der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges. Es wird zunächst ein Gitterträger nach üblichem Verfahren durch Fallguss, Rotationsguss, durch Strecken eines geschlitzten Metallbleches oder durch Stanzen eines Metallbleches hergestellt, der mit einer aktiven Masse pastiert wird, die anschließend Reifen und Aushärten gelassen wird. Der Gitterträger wird vor dem Reifen und Aushärten der aktiven Masse entweder vor oder nach dem Pastieren durch Ausüben von Druck beispielsweise durch Pressen oder Walzen auf die gewünschte Stärke gebracht.Method for producing a grid electrode for a lead-acid battery, in particular for a starter battery for starting the internal combustion engine of a motor vehicle. A lattice girder is first prepared by conventional methods by gravity casting, rotational molding, by stretching a slotted metal sheet, or by stamping a metal sheet which is pasted with an active mass which is then allowed to mature and cure. The lattice girder is brought to the desired thickness prior to ripening and curing of the active mass either before or after pasting by applying pressure such as by pressing or rolling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gitterelektrode für einen Bleiakkumulator, bei dem ein Gitterträger hergestellt wird, der Gitterträger mit einer aktiven Masse pastiert wird und die Masse reifen gelassen wird.The The invention relates to a method for producing a grid electrode for a lead-acid battery in which a lattice girder produced, the lattice girder with an active mass is pasted and the mass is ripened.

Ein derartiges Verfahren, bei dem die Herstellung des Gitterträgers durch Bleiformgießen erfolgt, ist aus der DE 103 02 282 A1 bekannt.Such a method in which the preparation of the lattice girder is carried out by lead-casting, is from the DE 103 02 282 A1 known.

Bei der Herstellung von Bleiakkumulatoren und insbesondere von Starterbleibatterien zum Starten der Brennkraftmaschine eines Kraft fahrzeuges ist es von besonderer Bedeutung, möglichst hohe Belastungsstromstärken zu erzielen. Gleichzeitig soll aber das Gewicht der Batterien möglichst niedrig gehalten werden.at the manufacture of lead-acid batteries and in particular starter batteries to start the engine of a motor vehicle it is Of particular importance, highest possible load currents to achieve. At the same time but the weight of the batteries as possible kept low.

Hohe Belastungsstromstärken können dadurch erreicht werden, dass die Batteriezellen möglichst viele Elektroden enthalten. Um daher im Rahmen der in der Regel vorgegebenen Außenabmessung einer derartigen Batterie eine optimale Elektrodenbestückung der Batteriezellen zu erreichen, sollte die Stärke der Elektroden so klein wie möglich sein.Height Load currents can be achieved be that the battery cells as many electrodes contain. Therefore, in the context of the usually given outer dimension Such a battery optimal electrode assembly To reach the battery cells, the strength of the Electrodes should be as small as possible.

Bei der Herstellung von Gitterelektroden für Bleiakkumulatoren wird üblicherweise der Gitterträger durch Fallguss, Rotationsguss, durch Strecken eines geschlitzten Metallbleches oder durch Stanzen eines Metallbleches gebildet.at the production of grid electrodes for lead-acid batteries is usually the lattice girder by gravity casting, Rotational molding, by stretching a slotted metal sheet or formed by punching a metal sheet.

Bei diesen Verfahren kann aus herstellungstechnischen Gründen eine bestimmte Stärke des Gitterträgers und damit der hergestellten Gitterelektrode nicht unterschritten werden.at This method can for manufacturing reasons a certain strength of the lattice girder and thus the grid electrode produced are not undershot.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem Gitterelektroden geringerer Stärke hergestellt werden können.The The object underlying the invention is therefore a Specify method of the type mentioned, with the grid electrodes lesser Starch can be produced.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Gitterträger vor dem Reifen der aktiven Masse durch Ausüben von Druck auf die gewünschte Stärke gebracht wird.These Problem is solved according to the invention characterized that the lattice girder before ripping the active mass by applying pressure to the desired strength is brought.

Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12.Especially preferred developments and refinements of the invention Process are the subject matter of claims 2 to 12.

Im Folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben.in the The following is a particular with reference to the accompanying drawings preferred embodiment of the invention Procedure described in more detail.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Vorrichtung, mit der Gitterelektroden für Bleiakkumulatoren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können.The FIG. 1 shows a schematic side view of a device, with the grid electrodes for lead-acid batteries after the process according to the invention can be produced can.

Wie es in der Zeichnung im Einzelnen dargestellt ist, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Gitterelektrode für einen Bleiakkumulator, insbesondere für eine Starterbatterie zum Starten der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, zunächst ein Gitterträger hergestellt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das an einer Station 1 durch Formguss.As shown in detail in the drawing, in the method according to the invention for producing a grid electrode for a lead-acid battery, in particular for a starter battery for starting the internal combustion engine of a motor vehicle, a lattice girder is first produced. In the embodiment shown in the drawing, this is done at a station 1 by molding.

Der hierdurch gebildete Gitterträger 2 wird anschließend mit einer aktiven Masse pastiert, d. h. an seinen Zwischenräumen mit einer pastösen aktiven Masse versehen, die anschließend einem Reifungsprozess zugeführt wird.The lattice girder formed thereby 2 is then pasted with an active mass, ie provided at its interstices with a pasty active mass, which is then fed to a maturation process.

Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die gebildeten Gitterträger 2 vor oder nach der Pastierung unter Ausübung von Druck auf die gewünschte Stärke gebracht, und wird die aktive Masse reifen gelassen. Das erfolgt dadurch, dass die Gitterträger 2 über Führungsrollen 3 durch den Spalt zwischen zwei Presswalzen 4 hindurchgeführt werden.As shown in the drawing, in the method according to the invention, the lattice girders formed 2 before or after the pasting while applying pressure to the desired thickness, and the active mass is ripened. This is done by the lattice girders 2 about leadership roles 3 through the gap between two press rolls 4 be passed.

Die Gitterelektroden oder Gitterträger 5 werden anschließend weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt. Falls die Gitterträger vor der Pastierung verpresst wurden, erfolgt als nächstes die Pastierung mit aktiver Masse, die anschließend reifen gelassen wird.The grid electrodes or lattice girders 5 are then fed to further processing steps. If the lattice girders were pressed prior to pasting, the next step is active mass pasting, which is then allowed to mature.

Die Gitterträger mit oder ohne Pastierung können durch irgendeine geeignete Art der Druckausübung, d. h. insbesondere durch Pressen oder Walzen auf die gewünschte Stärke gebracht werden.The Lattice girders with or without pasting can by any suitable type of pressure application, d. H. especially by pressing or rolling to the desired thickness to be brought.

Hierzu werden Druckausübungswerkzeuge verwandt, deren Pressflächen vorzugsweise strukturiert sind.For this are used pressure application tools whose pressing surfaces preferably structured.

Wenn weiterhin Gitterträger verpresst werden, die bereits mit der aktiven Masse pastiert sind, können die Presswalzen oder Presselemente erwärmt werden, um die zum Auslösen der Reifung erforderliche Reaktionswärme der aktiven Masse zuzuführen, mit der die Gitterträger pastiert sind.If lattice girders will continue to be pressed with it already are pasted the active mass, the press rolls can or pressing elements are heated to trigger the maturation required reaction heat of the active mass with which the lattice girders pasted are.

Das Walzen oder Pressen erfolgt in jedem Fall solange, bis die gewünschten Abmessungen der Gitterelektrode erreicht sind.The Rolling or pressing takes place in any case until the desired Dimensions of the grid electrode are reached.

Wenn bereits pastierte Gitterträger bearbeitet werden ist es bevorzugt, gegenüberliegende Presswerkzeuge, insbesondere Walzen oder Pressen zu verwenden, deren Dreh- oder Bewegungsgeschwindigkeiten verschieden sind, so dass die Seite des Gitterträgers, die bei der Pastierung der Seite gegenüberlag, an der die Paste zugeführt wurde, gleichfalls mit der Paste aus aktiver Masse gefüllt wird. Dabei sollte die Oberfläche der Presswerkzeuge so beschaffen oder ggf. mit einem derartigen Material einseitig oder beidseitig beschichtet sein, dass die Paste daran nicht kleben bleibt.If already pasted lattice girders are processed, it is preferable to use opposing pressing tools, in particular rollers or presses whose rotational or moving speeds are different, so that the side of the lattice girder which faced the paste on the side where the paste was fed is also filled with the paste of active material. In this case, the surface of the pressing tools should be such or possibly be coated with such a material on one side or on both sides, that the paste does not stick to it.

Wenn zwei gegenüberliegende Walzen oder Presswerkzeuge verwandt werden, werden diese vorzugsweise getrennt angetrieben und gedreht oder hin- und herbewegt und wird gleichzeitig eine Hin- und Herbewegung in Richtung der Drehachse, d. h. senkrecht zur Drehrichtung oder Hin- und Herbewegungsrichtung ausgeführt, das gleichfalls verhindert, dass die Paste kleben bleibt.If used two opposite rolls or pressing tools These are preferably driven separately and rotated or is moved back and forth while being a reciprocating motion in the direction of the axis of rotation, d. H. perpendicular to the direction of rotation or Running back and forth, the same prevents the paste from sticking.

Um die Paste aus aktivem Material im gleichen Arbeitsschritt zu reifen, können die Presswerkzeuge dadurch beheizt werden, dass an die gegenüberliegenden Walzen oder Pressflächen eine elektrische Spannung bestimmter Höhe, Polung, Frequenz und Pulsierung gelegt wird. Hierdurch kann eine chemische Reifungsreaktion innerhalb der Paste des aktiven Materials ausgelöst werden.Around to ripen the paste of active material in the same step, The pressing tools can be heated by that to the opposite rollers or pressing surfaces an electrical voltage of certain height, polarity, frequency and Pulsation is laid. This can cause a chemical ripening reaction within the paste of the active material.

Bei der Herstellung der Gitterträger kann bereits dafür gesorgt werden, dass durch den Pressvorgang die gewünschte Form und Abmessung der fertigen Gitterelektrode erreicht wird. Das heißt mit anderen Worten, dass bei unverändertem Pressvorgang an unterschiedlich hergestellten Gitterträgern verschieden dimensionierte Gitterelektroden hergestellt werden können.at the manufacture of the lattice girder can already do that be ensured that by pressing the desired Shape and size of the finished grid electrode is achieved. The in other words, that means unchanged Pressing differently on differently produced lattice girders dimensioned grid electrodes can be produced.

Beim Pressvorgang kann schließlich auch ein Isolationsmaterial, d. h. ein Separator auf den Gitterträger oder die Gitterelektrode übertragen werden.At the Finally, pressing can also be an insulating material, d. H. a separator transferred to the lattice girder or the grid electrode become.

Mit dem obigen Verfahren können sehr dünne Gitterelektroden für Bleiakkumulatoren hergestellt werden, die in ihren Abmessungen je nach Wunsch ausgebildet sind. Durch die Möglichkeit der Strukturierung der Pressflächen kann die aktive Oberfläche der Elektroden in der gewünschten Weise gestaltet werden, wodurch sich technische Vorteile chemischer oder mechanischer Art ergeben. Der Pressvorgang kann gleichzeitig dazu benutzt werden, die pastöse aktive Masse an die Stäbe des Gitterträgers zu drücken und dadurch eine intensive Kontaktierung und gleichmäßige Beladung beider Seiten des Gitterträgers zu erreichen. Das wird insbesondere durch die oben beschriebenen unterschiedlichen Bewegungsformen der gegenüberliegenden Pressflächen erreicht.With The above method can be very thin grid electrodes for lead-acid batteries manufactured in their Dimensions are designed as desired. By the possibility the structuring of the pressing surfaces can be the active surface of the Electrodes are designed in the desired manner, thereby technical advantages of a chemical or mechanical nature result. The pressing process can be used simultaneously, the pasty active mass to push the bars of the lattice girder and thus an intensive contact and uniform Loading of both sides of the lattice girder to reach. This is in particular due to the different ones described above Movement forms of the opposite pressing surfaces achieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • - DE 10302282 A1 [0002] - DE 10302282 A1 [0002]

Claims (12)

Verfahren zum Herstellen einer Gitterelektrode für einen Bleiakkumulator, bei dem – ein Gitterträger hergestellt wird, – der Gitterträger mit einer aktiven Masse pastiert wird und – die Masse reifen gelassen wird, dadurch gekennzeichnet, dass – der Gitterträger vor dem Reifen der aktiven Masse durch Ausüben von Druck auf die gewünschte Stärke gebracht wird.Method for producing a grid electrode for a lead-acid battery, in which - a lattice girder is produced, - the lattice girder is pasted with an active mass, and - the mass is ripened, characterized in that - the lattice girder is subjected to rubbing prior to ripening of the active mass Pressure is brought to the desired strength. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger vor dem Pastieren auf die gewünschte Stärke gebracht wird.Method according to claim 1, characterized in that that the lattice girder before pasting to the desired Strength is brought. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger nach dem Pastieren auf die gewünschte Stärke gebracht wird.Method according to claim 1, characterized in that that the lattice girder after pasting on the desired Strength is brought. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger gepresst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lattice girder is pressed becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger gewalzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lattice girder is rolled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Druckausübungswerkzeuge verwandt werden, deren Druckflächen strukturiert sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that pressure application tools related whose printing surfaces are structured. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger zwischen gegenüberliegenden Presswerkzeugen verpresst wird, die mit verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten angetrieben werden.Method according to claim 3, characterized that the lattice girder between opposite Pressing tools is pressed, with different speeds of movement are driven. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Presswerkzeuge verwandt werden, deren Oberflächen so beschaffen sind, dass die pastöse aktive Masse nicht haftet.Method according to claim 3, characterized that pressing tools are used whose surfaces are such that the pasty active mass is not liable. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Presswerkzeuge mit einem Antihaftmaterial beschichtet ist.Method according to claim 8, characterized in that that the surface of the pressing tools with a non-stick material is coated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger zwischen zwei gegenüberliegenden Walzen oder Presswerkzeugen verpresst werden, die separat angetrieben, d. h. gedreht oder hin- und herbewegt und zusätzlich in einer Richtung senkrecht dazu hin- und herbewegt werden.Method according to claim 3, characterized that the lattice girder is between two opposite ones Rollers or pressing tools are pressed, driven separately, d. H. rotated or reciprocated and additionally in a direction perpendicular to be moved back and forth. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine chemische Reifungsreaktion im Gitterträger dadurch ausgelöst wird, dass an die Flächen der Presswerkzeuge eine elektrische Spannung bestimmter Höhe, Polung, Frequenz und Pulsierung gelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a chemical ripening reaction in Lattice girder is triggered by that to the Surfaces of the pressing tools an electrical voltage certain Altitude, polarity, frequency and pulsation is placed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger bei seiner Herstellung so bemessen wird, dass bei dem Vorgang, bei dem Druck ausgeübt wird, die gewünschte Abmessung erreicht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lattice girder at its Manufacturing is measured so that in the process, in the pressure is exercised, reaches the desired dimension becomes.
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